井式炉设计说明书

目录

一、设计任务

1、专业课程设计题目 (1)

2、专业课程设计任务及设计技术要求 (1)

二、炉型的选择 (1)

三、炉膛尺寸的确定 (1)

1、炉膛有效尺寸（排料法） (1)

1.1确定炉膛内径D (1)

1.2确定炉膛有效高度H (2)

1.3炉口直径的确定 (2)

1.4炉口高度的确定 (3)

四、炉体结构设计 (3)

1、炉壁设计 (3)

2、炉底的设计 (5)

3、炉盖的设计 (6)

4、炉壳的设计 (7)

五、电阻炉功率的确定 (7)

1、炉衬材料蓄热量Q

7 (8)

蓄

(9)

2、加热工件的有效热量Q

件

3、工件夹具吸热量Q

(10)

夹

(10)

4、通过炉衬的散热损失Q

散

5、开启炉门的辐射热损失Q

(12)

辐

(12)

6、炉子开启时溢气的热损失Q

溢

7、其它散热Q

(13)

它

8、电阻炉热损失总和Q

(13)

总

9、计算功率及安装功率 (13)

六、技术经济指标计算 (13)

1、电阻炉热效率 (13)

2、电阻炉的空载功率 (14)

3、空炉升温时间 (14)

七、功率分配与接线方法 (14)

1、功率分配 (14)

2、供电电压与接线方法 (14)

八、电热元件的设计 (15)

1、I区 (15)

2、II区和III区 (16)

3.电热元件引出棒及其套管的设计与选择 (18)

4.热电偶及其保护套管的设计与选择 (18)

参考书目 (19)

一、设计任务

1、专业课程设计题目：

《中温井式电阻炉设计》

2、专业课程设计任务及设计技术要求：

（1）Φ130×1800低合金钢调质用炉；

（2）每炉装12根；

（3）画出总装图（手工）；

（4）画出炉衬图；

（5）画出炉壳图；

（6）画出电热元件接线图；

（7）撰写设计说明书。

二、炉型的选择

因为工件材料为低合金钢，热处理工艺为调质，对于低合金钢调质最高温度为[900+(30~50)]℃，所以选择中温炉（上限950℃）即可，同时工件为圆棒长轴类工件，因而选择井式炉，并且无需大批量生产、工艺多变，则选择周期式作业。综上所述，选择周期式中温井式电阻炉，最高使用温度950℃。

三、炉膛尺寸的确定

1、炉膛有效尺寸（排料法）

1.1确定炉膛内径D

工件尺寸为Φ130×1800,装炉

量为12根，对长轴类工件，工件间

隙要大于或等于工件直径；工件与料

筐的间隙取100~200mm。炉膛的有效

高度取工件的长度加150~250mm。

排料法如图所示：

1.4炉口高度的确定

按一般的设计原则，炉口可由斜行楔形砖和三层直行砖堆砌而成。

故H

炉口

=（65+2）×3+32=233mm

四、炉体结构设计

炉体包括炉壁、炉底、炉盖、炉壳几部分。炉体通常用耐火层和保温层构成，尺寸与炉膛砌筑尺寸有关。

设计时应满足下列要求：

（1）确定砌体的厚度尺寸要满足强度要求，并应与耐火砖、隔热保温砖的尺寸相吻合；

（2）为了减少热损失和缩短升温时间，在满足强度要求的前提下，应尽量选用轻质耐火材料；

（3）耐火、隔热保温材料的使用温度不能超过允许温度，否则会降低使用寿命；

（4）要保证炉壳表面温升小于60℃，否则会增大热损失，使环境温度升高，导致劳动条件恶化。

1、炉壁设计

炉壁厚度可采用计算方法确定，下图为井式炉炉壁三层结构，

第Ⅰ层为耐火层，其厚度一般为90mm，采用轻质粘土砖RNG-0.6；H

炉口

=233mm

)C ，)m C ； ()g KJ K C 。 )m C ；

)C 。

)310t w C -⨯均 ； ()g K C 。

111)t qS λ+-代入数据得：3

20.1910(0.5950486.8-+⨯⨯⨯⨯-t

t t

则有：()3345060

0.0770.25100.141w m 2

C λ-+=+⨯⨯= 根据公式3

343

+s t t q

λ=

代入数据得：30.115

60+486.84570.141

t C =⨯=︒

验证迭代结果：

457450

100% 1.59%450

-⨯=<5%满足条件。 故取3450t C =︒

所以得到：()31950820

0.1650.19100.333w m 2

C λ-+=+⨯⨯

= ()2

234508200.0320.21()0.117w m 210C λ+=+=⨯

()3345060

0.0770.25100.141w m 2C λ-+=+⨯⨯= ()

23420.117(45060)

0.0958486.8

t t S q

λ--=

=

= 取整得：2s =100mm

2、炉底的设计

炉底结构通常是在炉底壳部的钢板上用珍珠岩砖或硅藻土砖砌成方格子，各格子中填充蛭石粉。然后，在平铺三层硅藻土砖，最上面为一层重质粘土砖。

炉底砖的厚度尺寸可参照炉壁的厚度尺寸，一般为230~690mm 。由于要承受炉内工件的压力，且装出炉有冲击的作用。故炉底板要求又较高强度。

3t =450℃

2

s

=100mm